JP2002098875A - 光学系の調整方法及び調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学系の調整群の調整量と調整方向が分か
り、それに基づいて自動的に光軸調整を行うことが可能
な光学系の調整方法と装置。 【解決手段】 光学系を構成する光学要素２の相対位置
を調整する方法であって、基準軸の一方の端に配置され
たチャート８と他方の端に配置された撮像素子１５の相
対位置を変化させるステップと、各々の相対位置におい
て光学系を介してチャート８の像を撮像するステップ
と、撮像素子１５から出力された出力信号に基づいて光
学系の光学的評価値を算出するステップと、複数の光学
的評価値より光学系の一部２を保持する保持部材４を移
動させるステップとを有する光学系の調整方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学系の調整方法
及び調整装置に関し、特に、銀塩カメラ用レンズやデジ
タルカメラ用レンズ等の光学エレメントの組立時に用い
られる自動レンズ系光軸調整方法及び調整装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年では、銀塩カメラ用レンズやデジタ
ルカメラ用レンズ等の光学系のコンパクト化への要求が
高まっている。また、ズームレンズの場合、より高い変
倍比のレンズが求められている。

【０００３】このようなレンズ系では、１枚のレンズに
要求される偏心の誤差量は１０μｍ以内になっており、
部品の加工精度だけで光学性能を確保しようとしても困
難になってきている。

【０００４】そのため、レンズ系の組立に光軸調整を適
用したものが示されている。図１０は、従来例によるレ
ンズ系光軸調整装置を示すもので、この装置において
は、光源１００の下方に投影レンズ１０１と解像チャー
ト１０２を設置し、チャート像は調整対象となるレンズ
系Ｌによりコリメータレンズ１０３を経てＣＣＤカメラ
１０４上に結像される。レンズ系Ｌは、組立中であっ
て、単レンズＬ２〜Ｌ４はすでに玉枠Ｔに固定済みであ
って、最上端の単レンズＬ１のみが固定していない状態
にある。

【０００５】チャート像がレンズ系Ｌを通過した際、単
レンズＬ２〜Ｌ４と単レンズＬ１の光源が一致していれ
ばカメラモニタ上のチャート像は解像されて観察され
る。チャート像が解像されずに観察された場合には、チ
ャート像が解像されるように単レンズＬ１をＸ、Ｙ方向
に微動調整し、調整が完了すれば単レンズＬ１を玉枠Ｔ
に接着剤で固定すればよい。

【０００６】また、特開２０００−１２１９０１号で
は、被調整レンズ系を固定レンズ系の光軸に対して垂直
に２次元的に微動させる微駆動ステージ手段と、光軸に
垂直な２方向の直線パターンを有するチャートと、照明
光によってそのチャートの２方向の直線パターンを被調
整レンズ系と固定レンズ系を経てセンサに投影して２つ
の直線チャート像を得る光学系と、２つの直線チャート
像の照度分布からその最強照度点を中心とするコマフレ
ア量を算出する演算手段と、コマフレア量から得られた
偏心補正量に基づいて微駆動ステージを駆動し、レンズ
系の光軸調整を自動的に行って、調整後のレンズをその
まま固定接着できるレンズ系光軸調整方法を行っている
ものが開示されている。

【０００７】また、特開平７−１３０５８号では、対物
レンズの光軸調整方法として、対物レンズの焦点位置に
格子パターンを有するテスト板を配置し、また、対物レ
ンズに対する回転／移動手段機構と、測定光学系に格子
を観察する接眼レンズとを設けて、回転／移動手段によ
り対物レンズを光軸の周りに１回転し、この回転に従っ
て偏心円に沿って１回転する格子パターンを接眼レンズ
により観察しながら、対物レンズを光軸に直角のＸ又は
Ｙ方向に平行移動して、偏心円が最小となる位置に停止
させて、この停止した位置において、残存した偏心円に
対して、さらに対物レンズの光軸をＸ又はＹ軸周りにア
オリ調整して、残存した偏心円をさらに小さくする。こ
のような平行移動とアオリ調整とを繰り返して偏心円を
０又は０に近い微小直径として、対物レンズの光軸を合
わせる方法が提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、チャート像を作業者が目視で観察しながらレ
ンズの微動調整を行うものであるため、解像の判断には
熟練を必要とし、量産性に欠ける。また、調整結果も個
人差があり１０μｍ以下の目視による判断は難しく、疲
労等による判断間違えも生じるために信頼性に乏しく、
さらに、調整を行う際調整方向と調整量が分からないた
め、調整に時間がかかる。

【０００９】特開２０００−１２１９０１号の方法によ
ると、偏心の状態から調整量が分かり自動調整を行うこ
とができるが、Ｘ方向の偏心調整量を求めてからＹ方向
の偏心調整量を求めるため、調整に時間がかかる。

【００１０】特開平７−１３０５８号では、調整を何度
か繰り返すことにより偏心を小さくするもので、調整に
時間がかかる。また、自動的に調整を行う方法について
は特に言及していない。

【００１１】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、光学系の調整群
の調整量と調整方向が分かり、それに基づいて自動的に
光軸調整を行うことが可能な光学系の調整方法と装置を
提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の光学系の調整方法は、光学系を構成する光学要素の
相対位置を調整する方法であって、基準軸の一方の端に
配置されたチャートと該基準軸上に配置された光学系の
相対位置を変化させるステップと、各々の相対位置にお
いて前記光学系を介して前記チャートの像を前記基準軸
の他方の端に配置した撮像素子で撮像するステップと、
前記撮像素子から出力された出力信号に基づいて前記光
学系の光学的評価値を算出するステップと、前記複数の
光学的評価値より前記光学系の一部を保持する保持部材
を移動させるステップとを有することを特徴とする方法
である。

【００１３】本発明の光学系の調整装置は、基準軸の一
方の端に配置されたチャートと、前記基準軸の他方の端
に配置された撮像素子と、前記チャートと前記撮像素子
の間に配置され光学系を保持する保持ユニットと、前記
チャートあるいは前記光学系の少なくとも一方を前記基
準軸の回りで回転させる回転機構と、前記撮像素子から
出力された出力信号に基づいて前記光学系の光学的評価
値を算出する処理装置とを備えた光学系の調整装置であ
って、前記保持ユニットは前記光学系の一部の光学要素
を前記光軸に対して固定して保持する第１の保持部材
と、前記光学系の残りの光学要素を保持する第２の保持
部材とを有し、前記第２の保持部材は前記残りの光学要
素を前記基準軸に対して移動させる移動機構を備え、前
記回転機構の回転による複数の測定位置において得られ
た前記光学的評価値に基づいて前記移動機構を駆動させ
ることを特徴とするものである。

【００１４】この場合、光学的評価値の測定は、少なく
とも３個所の相対位置で行われることが望ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、まず、本発明の光学系の調
整方法について説明する。

【００１６】銀塩カメラやデジタルカメラ等に用いられ
る光学系は、光学系を構成する全てのレンズに偏心等の
製造誤差がない場合は、光学系を光軸周りに回転させて
も（被写体に対する角度がどのような角度であって
も）、結像性能は一定である。例えば、被写体として１
次元の格子パターンを用い、格子パターンを光学系に対
して回転させて様々な角度位置で撮影したとしても、格
子パターンはどの角度位置においても同じように撮影さ
れる。このように、偏心がない光学系は、光軸周りに回
転させても結像性能に変化は生じない。

【００１７】ところが、光学系に偏心が生じた場合、そ
れぞれの角度位置で結像性能が異なってしまう。例え
ば、図５に示す光学系（特開平１０−２６０３５４号の
実施例３。レンズデータも参照）において、Ｌ１〜Ｌ８
の全てのレンズが偏心している場合を考える。レンズＬ
１〜Ｌ８の偏心方向と偏心量は表１に示されているよう
になっており、Ｘ方向は、図２に示すチャートのメリジ
オナル測定用パターンと平行な方向で、Ｙ方向は、図２
に示すチャートのサジタル測定用パターンと平行な方向
である。このような光学系の結像性能について光学的評
価値、ここでは変調伝達関数（ＭＴＦ）の値を計算する
と、サジタル方向とメリジオナル方向における各々のＭ
ＴＦ値（空間周波数３０本／ｍｍ）は表２に示すような
値となる。なお、表２のＭＴＦ値はシミュレーションに
よるもので、図２に示すチャートを図５の光学系で撮影
した場合の像を基に算出している。また、Ｙ方向を０
°、時計回りの方向を正方向として、チャートを光学系
に対して時計回りに２０°ずつ回転させ、各回転位置に
おける値を算出している。

【００１８】

【００１９】図６は、表２の結果を基にして、サジタル
方向とメリジオナル方向におけるＭＴＦ値の変化をグラ
フ化したものである。図６において、横軸は回転角で縦
軸はＭＴＦ値である。図６から分かるように、チャート
の回転に伴ってサジタル方向とメリジオナル方向のＭＴ
Ｆ値が変化しており、偏心により結像性能に変化が生じ
ている様子が分かる。

【００２０】このように、光学系に偏心があると光学的
評価値が角度に応じて変化する。この点に着目したのが
本発明であって、光学的評価値の変化から光学系の調整
方向と調整量を算出し、算出した結果に基づいて調整を
行おうとするものである。

【００２１】簡単のために、図５に示す光学系におい
て、レンズＬ１とＬ２が偏心しており、残りのレンズＬ
３〜Ｌ８は偏心していない状態を仮定する。レンズＬ１
とＬ２の偏心方向はＹ方向であって、偏心量は共に０．
１ｍｍである。このような光学系について、前述と同様
に各回転位置においてサジタル方向とメリジオナル方向
におけるＭＴＦ値を算出すると表３のようになる。この
表３のＭＴＦ値の変化を図６と同様にグラフ化すると、
図７のようになる。

【００２２】表３において、サジタル方向とメリジオナ
ル方向のＭＴＦ値の差に着目すると、回転角が０°の時
にサジタル方向とメリジオナル方向のＭＴＦ値の差が最
大になっている。この回転角が０°の方向は、レンズＬ
１とＬ２が偏心している方向、すなわちＹ方向と同じで
ある。よって、光学系において偏心しているレンズがあ
ったとしても、サジタル方向とメリジオナル方向のＭＴ
Ｆ値の差が最大となる回転角としてその偏心方向を知る
ことができる。よって、レンズの組み立て調整に際して
は、この方向を調整方向とし、この方向にレンズを移動
させればよいことになる。

【００２３】また、偏心量についてもシミュレーション
によって求めることができる。例えば、レンズＬ１とＬ
２を同じ方向に移動させた場合、移動量と各移動量にお
けるサジタル方向とメリジオナル方向のＭＴＦ値（空間
周波数３０本／ｍｍ）の差は図８のようになる。したが
って、レンズの組み立て調整に際しては、このシミュレ
ーションの結果を利用してレンズを必要な量だけ移動さ
せればよいことになる。なお、実験によって予め移動量
と各移動量におけるサジタル方向とメリジオナル方向の
ＭＴＦ値の差の関係を求めておいてもよい。

【００２４】なお、組み立て調整において全てのレンズ
を調整することはほとんどない。これは、光学系を構成
するレンズにはわずかに偏心しただけで大きく結像性能
を劣化させるレンズと、大きく偏心しても結像性能がほ
とんど劣化しないレンズとがあるからである。よって、
例えば、大きく偏心しても結像性能がほとんど劣化しな
いレンズを固定レンズ群として調整を行わなければ、わ
ずかに偏心しただけで大きく結像性能を劣化させるレン
ズを調整レンズ群として移動させればよくなる。この場
合、固定レンズ群に偏心があったとしても結像性能への
影響はわずかである。したがって、サジタル方向とメリ
ジオナル方向のＭＴＦ値の差が最大となる回転角が調整
レンズ群の調整方向を示しているとみなすことができ
る。

【００２５】ただし、場合によっては、サジタル方向と
メリジオナル方向のＭＴＦ値の差が最大となる回転角が
調整レンズ群の調整方向と一致しない場合もある。例え
ば、前述のレンズＬ１〜Ｌ８が全て偏心している光学系
において、調整レンズ群をＬ１とＬ２とした場合、サジ
タル方向とメリジオナル方向のＭＴＦ値の差が最大とな
る回転角は６０°（ＭＴＦ値の差＝１０．４）、若しく
は、回転角が１４０°（ＭＴＦ値の差＝−１０．８）の
２つがあり、何れも偏心方向であるＸ方向とは異なる。
しかしながら、このような場合であっても、基本的には
サジタル方向とメリジオナル方向のＭＴＦ値の差が最大
となる回転角に相当する方向を調整方向とすればよい。
ここで、調整方向が２つある点が問題になるが、表３に
おける回転角０°の欄を見ると、最大になっているのは
サジタル方向とメリジオナル方向のＭＴＦ値の差だけで
はなく、サジタル方向のＭＴＦ値も最大になっている。
この点に着目して表２を見ると、サジタル方向のＭＴＦ
値が最大になっているのは、回転角が６０°の時である
ことが分かる。よって、調整方向は６０°の方向と言う
ことができる。

【００２６】次に、調整量であるが、これは前述のよう
にシミュレーションによって（あるいは実験によって）
算出することができる。その結果を表４に示す。表４か
らＭＴＦ値の差が１０．４になる移動量は０．０８ｍｍ
であることが分かる。

【００２７】このようにして、調整レンズ群の移動方向
は６０°で移動量は０．０８ｍｍと決まるが、調整方向
は６０°と２４０°の２つの方向があるので、実際には
この２つの方向に移動させて、各方向においてＭＴＦ値
を計算し、サジタル方向とメリジオナル方向における各
々のＭＴＦ値の差が小さくなる方向を選べばよい。表４
から分かるように、２４０°の方向に調整した場合、サ
ジタル方向とメリジオナル方向における各々のＭＴＦ値
が略一致していることから、２４０°が調整方向である
ことが分かる。

【００２８】本発明の方法は、光学系とチャートの光軸
（基準軸）を回転軸として相対位置を変えた時の光学系
の結像性能の変化を算出することができればよいので、
チャートを回転させる代わりに光学系を光軸を軸にして
回転させてもよい。

【００２９】実際にチャートを回転させて光学系の結像
性能の変化を算出する場合、回転を連続的に行うことは
不可能なので、１回目の結像性能の算出を行った後、任
意の角度だけレンズを回転させて２回目の光学系の結像
性能の算出を行い、それを複数回行うことになる。ここ
で、１回当たりの回転角を小さくすると調整方向を求め
る際の精度が高くなり、１回当たりの回転角を大きくす
ると調整方向を求める際の精度が低くなる。また、１回
当たりの回転角を小さくすると調整方向の計算に時間が
かかる。１回当たりの回転角を大きくする調整方向の計
算の時間を短縮できる。

【００３０】ここで、少なくともチャートの回転方向を
３箇所以上設定することにより調整方向の精度が高くな
る。

【００３１】また、チャート又は光学系を回転させる代
わりに、チャートを、図３に示すように、光軸に垂直な
面内で光軸を中心にした円の円周上に等間隔に複数個配
置してもよい。ここで、各チャートに対する光学系の結
像性能を算出しても略同様の効果が得られ、それぞれの
演算結果により調整レンズ群の調整方向と量を求めるこ
とができる。

【００３２】このようにすれば、チャートや光学系を回
転させるのに比べて、装置の構成を簡単にすることがで
きる。また、調整時に可動する個所が少なくなるので、
調整時間を短縮することができる。

【００３３】また、チャート又は光学系（被験レンズ）
を回転させる代わりに、チャートを、図４に示すよう
に、形状が放射状であるチャートと形状が同心円状であ
るチャートにし、チャートを光軸に垂直な面内で切り替
え可能にしてもよい。ここで、初めに形状が放射状のチ
ャートについて光学系の結像性能を算出し、チャートを
移動させた後、形状が同心円状のチャートについて光学
系の結像性能を算出しても、略同様の効果が得られ、そ
れぞれの演算結果により調整レンズ群の調整方向と量を
求めることができる。

【００３４】このようにすれば、チャートや光学系を回
転させるのに比べて、装置の構成を簡単にすることがで
きる。また、調整時に可動する個所が少なくなるので、
調整時間を短縮することができる。

【００３５】また、演算する結像性能として、チャート
をスリットにしておいて、センサ上の線像強度分布から
ＭＴＦを求めてもよい。

【００３６】また、光学系の像面側に配置されるチャー
トを図２に示すような３本線チャートとした場合に出力
される強度分布は図９に示されるようになる。ここで、
コントラストＣとして式（１）のように定義し、コント
ラスト値を求めてもよい。

【００３７】 Ｃ＝Ｂ／２Ａ ・・・（１） 次に、本発明の実施例を以下で説明する。図１は、本発
明によるレンズ系光軸調整装置の構成を示すものであ
る。ここで、光軸調整を行う結像レンズは固定レンズ群
１と調整レンズ群２とから構成され、調整レンズ群２
は、光軸に対して垂直方向に調整可能に図示せぬ結合機
構により固定レンズ群１に結合されている。固定レンズ
群１は調整台３に固定され、調整レンズ群２は光軸調整
機構と機械的に結合されている。光軸調整機構は、調整
群保持ユニット４と直交に組み合わされた２軸の微動ス
テージ５とから構成され、直交に組み合わされた２軸の
微動ステージ５は光軸に垂直に配置され、調整レンズ群
２をＸ、Ｙ方向に調整可能になっている。

【００３８】調整台３の右方にはチャート８、拡散板
９、光源１０が配置され、光源１０から出射された照明
光は拡散板９により均一照明光となり、チャート８を投
影する。

【００３９】調整台３は、フォーカス方向に移動可能な
フォーカス微動ステージ１３上に固定され、チャート像
のフォーカス調整が可能な構造となっている。フォーカ
ス微動ステージ１３上の駆動はフォーカス用パルスモー
ター１４によるため、パルス制御が可能となり、任意の
位置制御、高精度な位置決めを実現できる。これにより
チャート８を回転させた時に発生するピントボケ、調整
レンズ群２を移動させた時のピントボケについては、チ
ャート像を演算手段で画像処理を行い得られた情報から
フォーカス微動ステージ１３を駆動させることにより、
フォーカス調整を行いピントボケを抑制する。

【００４０】チャート８は、図２に示すような３本線の
サジタル方向とメリジオナル方向のチャートである。チ
ャート８はチャート回転ユニット１１に組み付けられて
いる。チャート回転ユニット１１は、ベルト（例えば、
タイミングベルト）等を介してチャート回転用パルスモ
ータ１２に結合され、光軸を軸に回転することが可能で
ある。チャート回転ユニット１１は回転制御手段により
決められた回転ピッチで回転し、チャート８を回転する
ことが可能であり、チャート回転用パルスモータ１２に
よりパルス制御が可能となり、任意の回転ピッチでの回
転も制御することが可能である。また、高精度な位置決
めを実現できる。

【００４１】光源１０により投影されたチャート像（軸
上）は、固定レンズ群１、調整レンズ群２を経て、結像
レンズの結像面付近に配置されたＣＣＤカメラ中心（中
心のＣＣＤカメラ）１５のセンサ上に結像される。ま
た、周辺（例えば、撮像面の最大像高の０．７倍の位
置）のチャートを配置した場合は、チャートに対応した
位置に配置されるＣＣＤカメラのセンサ上に結像され
る。

【００４２】図１では、周辺のＣＣＤカメラは、ＣＣＤ
カメラ上（上側のＣＣＤカメラ）１６、ＣＣＤカメラ下
（下側のＣＣＤカメラ）１７しか配置されていないが、
周辺チャートの数に対応した数のＣＣＤカメラを配置す
ればよい。

【００４３】ＣＣＤカメラ中心１５から出力される画像
信号は、モニタ１９と演算手段１８に出力可能になって
いる。

【００４４】モニタ１９では、ＣＣＤカメラ中心１５の
出力によりチャート像が表示可能で、目視により確認可
能になっている。また、演算手段１８では、ＣＣＤカメ
ラ中心１５の出力により、結像レンズの結像性能、例え
ばコントラストを算出できるようになっている。

【００４５】実際の調整は、まず、チャート回転ユニッ
ト１１の回転方向を基準方向（回転角０°）の状態での
チャート８の投影された像の結像性能を演算手段１８で
算出する。次に、任意に設定した回転ピッチだけ回転制
御手段によりチャート回転ユニット１１を回転させ、そ
の状態でのチャート８の投影された像の結像性能を演算
手段１８で算出する。これを繰り返し実施し、得られた
結像性能の各データを基に調整レンズ群２の調整方向と
調整量を決定する。例えば、チャート８を図２に示すよ
うな３本線のサジタル方向とメリジオナル方向のチャー
トにした場合に、各回転位置でのサジタル方向とメリジ
オナル方向のコントラスト値を求め、サジタル方向とメ
リジオナル方向の差が最大となる方向を調整レンズ群２
の調整方向とし、この時のサジタル方向とメリジオナル
方向コントラスト値の差から調整量を求めればよい。コ
ントラスト値の差と調整量との関係は予め実験又は計算
により求め、演算手段に記憶させておけばよい。

【００４６】記憶されたコントラスト値の差と調整量の
関係を基に計算された調整レンズ群２の調整方向、調整
量についての情報は、微動ステージ制御手段２０に送ら
れ、光軸調整機構の微動ステージ５の駆動を行う。

【００４７】調整レンズ群２の調整後、固定レンズ群１
と調整レンズ群２とを接着等により一体化すればよい。
また、調整後モニタ１９により結像レンズの結像性能を
確認してもよい。

【００４８】このようにすることにより、結像レンズの
光軸調整を自動的に行うことができる。

【００４９】また、これまでに述べた実施例のようにチ
ャート８を回転させる方法でもよいが、調整台３、調整
群保持ユニット４、微動ステージ５を一体的に光軸を軸
として回転できるような構成にし、固定レンズ群１と調
整レンズ群２とを含んだ被験レンズ全体を回転させても
よい。

【００５０】また、チャート８を、図３に示すように、
光軸に垂直な面内で光軸を中心にした円の円周上に等間
隔に複数個配置してもよい。

【００５１】ここで、各チャートの結像レンズの結像性
能を算出しても、略同様の効果が得られ、それぞれの演
算結果により調整レンズ群２の調整方向と量を求めるこ
とができる。

【００５２】また、チャート８を、図４に示すように、
形状が放射状であるチャートと形状が同心円状であるチ
ャートとにし、チャートを光軸に垂直な面内で移動可能
にし、初めに形状が放射状のチャートについて結像レン
ズの結像性能を算出し、チャートを移動させた後、形状
が同心円状のチャートについて結像レンズの結像性能を
算出しても、略ぼ同様の効果が得られ、それぞれの演算
結果により調整レンズ群２の調整方向と量を求めること
ができる。

【００５３】チャートの空間周波数については、１０本
／ｍｍ〜５０本／ｍｍ位が望ましい。調整を行う結像レ
ンズの結像性能や、必要となる調整精度等から決定すれ
ばよい。

【００５４】以上の本発明の光学系の調整方法及び調整
装置は例えば次のように構成することができる。

【００５５】〔１〕 光学系を構成する光学要素の相対
位置を調整する方法であって、基準軸の一方の端に配置
されたチャートと該基準軸上に配置された光学系の相対
位置を変化させるステップと、各々の相対位置において
前記光学系を介して前記チャートの像を前記基準軸の他
方の端に配置した撮像素子で撮像するステップと、前記
撮像素子から出力された出力信号に基づいて前記光学系
の光学的評価値を算出するステップと、前記複数の光学
的評価値より前記光学系の一部を保持する保持部材を移
動させるステップとを有することを特徴とする光学系の
調整方法。

【００５６】〔２〕 基準軸の一方の端に配置されたチ
ャートと、前記基準軸の他方の端に配置された撮像素子
と、前記チャートと前記撮像素子の間に配置され光学系
を保持する保持ユニットと、前記チャートあるいは前記
光学系の少なくとも一方を前記基準軸の回りで回転させ
る回転機構と、前記撮像素子から出力された出力信号に
基づいて前記光学系の光学的評価値を算出する処理装置
とを備えた光学系の調整装置であって、前記保持ユニッ
トは前記光学系の一部の光学要素を前記光軸に対して固
定して保持する第１の保持部材と、前記光学系の残りの
光学要素を保持する第２の保持部材とを有し、前記第２
の保持部材は前記残りの光学要素を前記基準軸に対して
移動させる移動機構を備え、前記回転機構の回転による
複数の測定位置において得られた前記光学的評価値に基
づいて前記移動機構を駆動させることを特徴とする光学
系の調整装置。

【００５７】〔３〕 前記光学的評価値の測定は、少な
くとも３個所の相対位置で行われることを特徴とする上
記２記載の光学系の調整装置。

【００５８】〔４〕 基準軸の一方の端に配置されたチ
ャートと、前記基準軸の他方の端に配置された撮像素子
と、前記チャートと前記撮像素子の間に配置され光学系
を保持する保持ユニットと、前記撮像素子から出力され
た出力信号に基づいて前記光学系の光学的評価値を算出
する処理装置とを備えた光学系の調整装置であって、前
記チャートは中心から周辺に放射状に向かって配置され
たパターンを複数有し、該パターンは第１の方向に濃淡
のラインが複数形成された第１のパターン要素と、前記
第１の方向と直交する第２の方向に濃淡のラインが複数
形成された第２のパターン要素からなり、前記保持ユニ
ットは前記光学系の一部の光学要素を前記光軸に対して
固定して保持する第１の保持部材と、前記光学系の残り
の光学要素を保持する第２の保持部材とを有し、前記第
２の保持部材は前記残りの光学要素を前記基準軸に対し
て移動させる移動機構を備え、前記複数のパターンの各
々における前記光学的評価値に基づいて前記移動機構を
駆動させることを特徴とする光学系の調整装置。

【００５９】〔５〕 基準軸の一方の端に配置されたチ
ャートと、前記基準軸の他方の端に配置された撮像素子
と、前記チャートと前記撮像素子の間に配置され光学系
を保持する保持ユニットと、前記撮像素子から出力され
た出力信号に基づいて前記光学系の光学的評価値を算出
する処理装置とを備えた光学系の調整装置であって、前
記チャートは中心から周辺に向かって放射状に濃淡のラ
インが複数形成された第１のパターンと、同心円状に濃
淡のリングが複数形成されたの第２のパターンとからな
り、前記チャートを前記基準軸に垂直な面内で移動させ
る第１の移動機構を備え、前記保持ユニットは前記光学
系の一部の光学要素を前記光軸に対して固定して保持す
る第１の保持部材と、前記光学系の残りの光学要素を保
持する第２の保持部材とを有し、前記第２の保持部材は
前記残りの光学要素を前記基準軸に対して移動させる第
２の移動機構を備え、前記パターンの各々の前記光学的
評価値に基づいて前記第２の移動機構を駆動させること
を特徴とする光学系の調整装置。

【００６０】〔６〕 前記チャートは第１の方向に濃淡
のラインが複数形成された第１のパターンと、前記第１
の方向と直交する第２の方向に濃淡のラインが複数形成
された第２のパターン要素からなり、前記光学的評価値
は前記第１及び第２のパターンのコントラストであるこ
とを特徴とする上記２記載の光学系の調整装置。

【００６１】〔７〕 前記チャートは第１の方向に濃淡
のラインが１つ形成された第１のパターンと、前記第１
の方向と直交する第２の方向に濃淡のラインが１つ形成
された第２のパターン要素からなり、前記光学的評価値
は前記第１及び第２のパターンの変調伝達関数であるこ
とを特徴とする上記２記載の光学系の調整装置。

【００６２】

【発明の効果】本発明の光学系の調整方法及び調整装置
によると、調整群と固定群を有する光学系において、調
整群の調整量と調整方向が分かり、これらを調整群に与
えて光軸調整を行うことにより、自動的に光軸調整を行
うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のレンズ系光軸調整装置の構成
を示す図である。

【図２】本発明の調整方法及び調整装置に用いられるチ
ャートの１例を示す図である。

【図３】本発明の調整方法及び調整装置に用いられるチ
ャートの別の例を示す図である。

【図４】本発明の調整方法及び調整装置に用いられるチ
ャートのもう１つの例を示す図である。

【図５】光学系の１例を示す断面図である。

【図６】図５の光学系の全てのレンズが偏心している場
合のサジタル方向とメリジオナル方向におけるＭＴＦ値
の変化を示すグラフである。

【図７】図５の光学系の一部のレンズが偏心している場
合の図６と同様のグラフである。

【図８】図５の光学系の一部のレンズ移動させた場合の
移動量と各移動量におけるサジタル方向とメリジオナル
方向のＭＴＦ値の差を示す図である。

【図９】図２に示す３本線チャートの場合の出力強度分
布を示す図である。

【図１０】従来例のレンズ系光軸調整装置の構成を示す
図である。

【符号の説明】

１…固定レンズ群 ２…調整レンズ群 ３…調整台 ４…調整群保持ユニット ５…微動ステージ ８…チャート ９…拡散板 １０…光源 １１…チャート回転ユニット １２…チャート回転用パルスモータ １３…フォーカス微動ステージ １４…フォーカス用パルスモーター １５…ＣＣＤカメラ中心（中心のＣＣＤカメラ） １６…ＣＣＤカメラ上（上側のＣＣＤカメラ） １７…ＣＣＤカメラ下（下側のＣＣＤカメラ） １８…演算手段 １９…モニタ ２０…微動ステージ制御手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学系を構成する光学要素の相対位置を
   調整する方法であって、 基準軸の一方の端に配置されたチャートと該基準軸上に
   配置された光学系の相対位置を変化させるステップと、 各々の相対位置において前記光学系を介して前記チャー
   トの像を前記基準軸の他方の端に配置した撮像素子で撮
   像するステップと、 前記撮像素子から出力された出力信号に基づいて前記光
   学系の光学的評価値を算出するステップと、 前記複数の光学的評価値より前記光学系の一部を保持す
   る保持部材を移動させるステップとを有することを特徴
   とする光学系の調整方法。
2. 【請求項２】 基準軸の一方の端に配置されたチャート
   と、 前記基準軸の他方の端に配置された撮像素子と、 前記チャートと前記撮像素子の間に配置され光学系を保
   持する保持ユニットと、 前記チャートあるいは前記光学系の少なくとも一方を前
   記基準軸の回りで回転させる回転機構と、 前記撮像素子から出力された出力信号に基づいて前記光
   学系の光学的評価値を算出する処理装置とを備えた光学
   系の調整装置であって、 前記保持ユニットは前記光学系の一部の光学要素を前記
   光軸に対して固定して保持する第１の保持部材と、前記
   光学系の残りの光学要素を保持する第２の保持部材とを
   有し、 前記第２の保持部材は前記残りの光学要素を前記基準軸
   に対して移動させる移動機構を備え、 前記回転機構の回転による複数の測定位置において得ら
   れた前記光学的評価値に基づいて前記移動機構を駆動さ
   せることを特徴とする光学系の調整装置。
3. 【請求項３】 前記光学的評価値の測定は、少なくとも
   ３個所の相対位置で行われることを特徴とする請求項２
   記載の光学系の調整装置。